- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •1. Конструкция горизонтального парогенератора
- •2. Методика расчёта
- •Исходные данные
- •Расчет трубы поверхности теплообмена
- •Расчет числа труб поверхности теплообмена
- •Расчет внутреннего диаметра корпуса пг
- •Расчет возможности размещения вбсу
- •Расчет основных геометрических характеристик коллектора теплоносителя и компоновка поверхности теплообмена
- •Расчет площади поверхности теплообмена и основных геометрических характеристик корпуса пг
- •Гидравлический расчёт
- •Гидравлический расчет первого контура
- •Расчет сепарационных устройств
- •Гидравлический расчет второго контура
- •Расчет гидравлического сопротивления питательного водяного тракта
- •Расчет гидравлического сопротивления парового тракта
- •Расчет мощности привода питательного насоса
- •Расчет на прочность основных элементов пг
- •Расчет на прочность коллектора теплоносителя
- •Расчет на прочность основных элементов корпуса пг
- •Расчет на прочность эллиптических днищ
- •Расчет на прочность центрального участка цилиндрической части корпуса
- •Расчет на прочность бокового участка цилиндрической части корпуса
- •Расчет стоимости изготовления пг
- •Расчет стоимости изготовления корпуса пг
- •Расчет стоимости изготовления коллектора теплоносителя
- •Расчет стоимости изготовления трубной системы
- •Расчет стоимости изготовления пдл с отбортовкой и ппдл без учета ребер жесткости
- •Расчет стоимости изготовления жалюзийных сепараторов
- •Расчет стоимости изготовления пг
- •Анализ результатов расчёта
- •Заключение
Гидравлический расчет первого контура
1
Расчетная скорость тепло-носителя в ГЦТ
(принята из диапазона 10-12 м/с)
12
м/с
2
Расчетный внутренний диаметр ГЦТ
0,935935703
м
3
Внутрений диаметр ГЦТ
dГЦТ (принят)
0,94
м
4
Скорость теплоносителя в ГЦТ
11,8964
м/с
5
Площадь проходного сечения ГЦТ
0,69397944
м2
6
Площадь про-ходного сече-ния коллектора
0,795431
м2
7
Коэффициент местного сопротивления
0,14738774
-
8
Расчетная скорость теплоносителя
10,3791
м/с
9
Местное гид-равлическое сопротивление входа из ГЦТ в раздающий коллектор
5248,7868
Па
10
Расчетная скорость теплоносителя
4,23466
м/с
11
Коэффициент местного сопротивления
0,5
-
12
Местное гидравлическое сопротивление входа из раз-дающего кол-лектора в трубы
2964,034
Па
13
Конструктивная длина трубы
10,5622
м
14
Шероховатость внутренней поверхности трубы
Ш (принята)
0,000005
м
15
Коэффициент сопротивления трению
0,01580458
-
16
Коэффициент местного сопротивления
(для U – образных труб)
0,5
-
17
Сопротивление труб повер-хности тепло-обмена
75826,613
Па
18
Расчетная скорость теплоносителя
3,82401
м/с
19
Коэффициент местного сопротивления входа из труб в коллектор
1
-
20
Местное сопротивление входа из труб в коллектор
5353,1996
Па
21
Коэффициент местного сопротивления (сужение потока)
0,02137
-
22
Расчетная скорость теплоносителя
9,3726
м/с
23
Местное гидравлическое сопротивление входа из кол-лектора в ГЦТ
687,272
Па
24
Гидравлическое сопротивление ПГ по тракту теплоносителя
90079,9
Па
25
Уточненное давление теплоносителя на выходе из ПГ
16,409
МПа
26
Погрешность определения Р2Т
0,03651%<0,1%
27
Мощность привода ГЦН
1194691,217
Вт
Расчет сепарационных устройств
1
Диаметр отверстий в ПДЛ
dотв (принимаем из диапазона 0,01-0,02 м)
0,02
м
2
Плотность пара
’’(РП)= ’’(6,5 МПа)
35,9426
кг/м3
3
Скорость пара в отверстиях ПДЛ
WОТ(РП)= Wот (рис.2.14)
2,35
м/с
4
Требуемая пло-щадь проходного сечения отверстий ПДЛ
6,27478
м2
5
Площадь погружного дырчатого листа
46,34214
м2
6
Отношение
0,1354
-
7
Коэффициент местного сопротивления
ОТВ (рис.2.15)
2,4
-
8
Коэффициент поверхностного натяжения
(tS)= (260,101оС)
0,0186
Н/м3
9
Плотность воды
’(РП)= ’(4,7 МПа)
741,513
кг/м3
10
Минимальная толщина паровой подушки под ПДЛ
0,00323
м
11
Толщина паровой подушки
ПП = (1,5÷2) . MIN=1,9·0,003
0,00485
м
12
Требуемое количество отверстий в ПДЛ
19973,2
-
13
Приведенная скорость пара в водяном объеме
0,3182
м/с
14
Среднее истинное объемное паросодержание в водяном объеме
0,3380
-
15
Действительный уровень воды над поверхностью теплообмена
0,1511
М
16
Высота установки ПДЛ над верхним рядом труб
hПДЛ = hБС + ПП = 0,16874 + 0,00699
0,1559
М
17
Высота отбортовки ПДЛ
hот (металлические листы)
0,5
М
18
Расход воды, сте-кающей с ПДЛ
795
кг/с
19
Периметр ПДЛ
29,8099
М
20
Скорость воды в проходах
WПР (принимаем в диапазоне 0,1-0,2 м/с)
0,2
м/с
21
Ширина проходов между отбор-товкой и корпу-сом ПГ
0,1798
М
22
Уточненный внутренний диаметр корпуса
4,8077
М
23
Высота эллипса днища
hДН=(0,2÷0,3) . DВ=0,2. 3,8398
0,92
М
24
Высота отбортовки
hОТБ (принимаем из диапазона 0,1÷0,15 м)
0,1
м
25
Длина размещения жалюзийных сепараторов
11,5171
м
26
Величина
2,2038
м
27
Величина
1,1937/
68,3952
рад/
град
28
Величина
hт = R . cos()=1.9423 . cos(59,007o)
0,8115
м
29
Высота расположения верхнего ряда пучка труб над поверхностью теплообмена
0,5717
м
30
Высота перфорированной части коллектора
2,7756
м
31
Высота для размещения ВБСУ
1,7321
м
32
Весовой уровень воды над ПДЛ
hВУ (принимаем из диапазона 0,1÷0,15 м)
0,1
м
33
Действительный уровень воды над ПДЛ
0,1510
м
34
Высота располо-жения действии-тельного уровня воды над попе-речной осью ПГ
0,23657+0,1757+0,16874
0,8787
м
35
Скорость пара перед ГЖС
=f(РП) = f(4,7 МПа) (рис.2.18)
0,345
м/с
36
Скорость пара на входе в ГЖС
0,135
м/с
37
Требуемая пло-
щадь проходного сечения ГЖС
130,5983
м2
38
Требуемая ширина установки ГЖС
11,3395
м
39
Толщина жалюзийных сепараторов
ж (принимаем из толщин 0,08 и 0,1 м)
0,1
м
40
Максимально возможная ширина установки ГЖС
3,3558
м
41
Условие применения ГЖС
невозможно использовать ГЖС.
Применяются НЖС
11,33 > 3,35
м
42
Высота свободного парового объема над верхними кромками НЖС
hСВ (принята)
0,3
м
43
Ширина размещения верхних кромок НЖС
2,2735
м
44
Угол наклона НЖС
(принят)
76
град.
46
Скорость пара перед НЖС
0,5954
м/с
47
Скорость пара на входе в НЖС
=0,3 · 0,82048
0,1786
м/с
48
Требуемая площадь проходного сечения НЖС
100,899
м2
49
Требуемая ширина установки НЖС
8,7607
м
50
Ширина секции НЖС
(принята)
0,54
м
51
Количество секций НЖС
18
шт.
52
Действительный угол наклона жалюзийных сепараторов
76,4727
град.
53
Условие окончания приближений
0,6181<1
%
54
Высота установки верх-них кромок НЖС
2,004
м
55
Высота секции НЖС
0,524
м
56
Высота установки ниж-них кромок НЖС
1,4798
м
57
Скорость пара на уровне нижних кромок НЖС
0,4431
м/с
58
Условие эффективной работы НЖС
0,4431<
0,5954
м/с
59
Высота парового пространства осадительного объема
0,6011
м
60
Максимальное значение приведенной скорости пара в водяном объеме
0,5999
м/с
61
Параметр
12,273
-
62
Критическая высота парового объема
1,166
м
63
Критерий
1,166<
0.6011
м
64
Площадь зеркала испарения
Sзи = Sпдл
0,135
м2
65
Площадь парового пространства перед НЖС
40,67
м2
66
Отношение
Sзи/ Sж = 31,0256/24,7602
1,14
67
Показатель степени
n (рис. 2.23)
6
68
Влажность пара перед НЖС
1,59
%
69
Эффективность работы НЖС
%
70
Диаметр отверстий в ППДЛ
dПП (принят из диапазона 0,008-0,01 м)
0,01
м
71
Скорость пара в отверстиях ППДЛ
=f(Pп) = f(4,7 МПа) (принята)
18
м/с
72
Число отверстий в ППДЛ
10430,449
шт.
73
Число отверстий в ППДЛ
nПП (принят)
10431
шт.
74
Площадь парового пространства за ППДЛ
26,185
м2
75
Скорость пара в паровом пространстве за ППДЛ
0,5931
м/с
76
Расчетная скорость пара в пароотводящих патрубках
12,6
м/с
77
Диаметр пароотводящих патрубков
dПОТ (принят из диапазона 0,25-0,35 м)
0,35
м
78
Количество пароотводящих патрубков
12,16
шт
79
Количество пароотводящих патрубков
nПОТ (принято)
14
шт.
80
Скорость пара в пароотводящих патрубках
10,95
м/с
81
Угол располо-жения оси пароотводящих патрубков относительно вертикальной оси
14,78
град.
82
Расчетная скорость пара в пароотводящих трубах
(принята)
49
м/с
83
Расчетный внутренний диаметр пароот-водящих труб
0,165434
м
Гидравлический расчет второго контура
Расчет гидравлического сопротивления питательного водяного тракта
1
Плотность ПВ
ПВ(tПВ;РП)= ПВ(210оС; 4,7МПа)
831,014
кг/м3
2
Расчетная скорость ПВ в трубопроводе
W РТПВ (принята из диапазона 4-6 м/с)
5
м/с
3
Внутренний диаметр трубопровода ПВ
0,4040
М
4
Внутренний диаметр трубо-провода ПВ
dТПВ (принят)
0,405
М
5
Скорость ПВ в трубопроводе ПВ
4,9754
м/с
6
Угол поворота в трубопроводеПВ
ТПВ (принят из диапазона 20÷45О)
40
град.
7
Коэффициент местного сопро-тивления поворо-та на угол
0,5785
-
8
Длина трубопровода ПВ
1,8746
М
9
Шероховатость питательного трубопровода
ШПВ (принята)
0,0001
М
10
Коэффициент сопротивления трению
0,0665
-
11
Гидравлическое сопротивление трубопровода
6634,9166
Па
12
Расчетная ско-рость воды в кол-лекторе раздачи
(принята из диапазона 8-9 м/с)
8
м/с
13
Внутренний диа-метр коллектора раздачи ПВ
0,3194
м
14
Внутренний диа-метр коллектора раздачи ПВ
dКВП (принят)
0,32
м
15
Скорость воды в коллекторе раздачи ПВ
7,9697
м/с
16
Коэффициент местного сопро-тивления входа
1,2
-
17
Местное гидрав-лическое сопро-тивление входа из трубопровода в коллектор раздачи ПВ
31669,7814
Па
18
Расчетный шаг расположения труб в коллекторе раздачи ПВ
(принят из диапазона 0,7 – 0,8 м)
0,8
м
19
Количество раздающих труб питательной воды
10,2903
шт
20
Количество раз-дающих труб ПВ
nРТ (принято)
11
шт
21
Шаг расположе-ния труб в коллекторе раздачи ПВ
0,7484
м
22
Расчетная ско-рость в раздаю-щих трубах
(принята из диапазона 9 -11 м/с)
11
м/с
23
Внутренний диаметр раздающих труб
0,08213
м
24
Внутренний диаметр раздающих труб
dРТ (принят)
0,09
м
25
Скорость в раздающих трубах
9,1594
м/с
26
Коэффициент местного сопротивления
(dКПВ=0,3 м < 0,35 м)
1,4
-
27
Местное гидрав-лическое сопро-тивление входа из коллектора в раздающие трубы
48801,8584
Па
28
Длина раздающей трубы
2,6536
м
29
Коэффициент сопротивления раздающих труб
=
0,5938
-
30
Коэффициент местного сопротивления поворота на 90о
1
-
31
Гидравлическое сопротивление раздающих труб
=
55558,1676
Па
32
Расчетный шаг расположения отверстий в раздающей трубе
(принят из диапазона 0,1 – 0,2 м)
0,115
м
33
Количество отверстий в раздающей трубе
18,4696
шт
34
Количество отверстий в раздающей трубе
nОРТ (принят)
19
-
35
Шаг расположе-ния отверстий
0,1118
м
36
Расчетная скорость ПВ в отверстиях раздающей трубы
(принята из диапазона 11 – 12 м/с)
11
м/с
37
Диаметр отверстий в раздающей трубе
0,0188
м
38
Диаметр отверстий в раздающей трубе
dОРТ (принял)
0,019
м
39
Скорость ПВ в отверстиях раздающей трубы
10,8165
м/с
40
Коэффициент местного сопротивления
1
-
41
Местное гидрав-лическое сопро-тивление входа из раздающих труб в межтрубное пространство
48613,4851
Па
42
Гидравлическое сопротивление питательного водяного тракта
=
191278,209
Па
Расчет гидравлического сопротивления парового тракта
1
Гидравлическое сопротивление ПДЛ
238,1916
Па
2
Коэффициент сопротивления НЖС
10
-
3
Гидравлическое сопротивление НЖС
5,7338
Па
4
Коэффициент местного сопротивления
1,5
-
5
Гидравлическое сопротивление ППДЛ
8734,0518
Па
6
Коэффициент местного сопро-тивления входа в пароотводящие трубы
0,5
-
7
Гидравлическое сопротивление входа в пароот-водящие трубы
1426,5618
Па
8
Гидравлическое сопротивление парового тракта
10404,539
Па
9
Давление пара в паровом объеме
6,91016
МПа
10
Гидравлическое сопротивление второго контура
0,202
МПа
Расчет мощности привода питательного насоса
1
Давление ПВ на входе в ПГ
7,102
МПа
2
Мощность привода питательного насоса
0,517
МВт
Расчет на прочность основных элементов пг
Расчет на прочность коллектора теплоносителя
1 |
Диаметр люка-лаза |
DЛЛ (принят из диапазона 0,5÷0,8 м) |
0,5 |
м |
2 |
Высота конической обечайки коллектора |
|
1,2773 |
м |
3 |
Угол наклона конуса |
|
11,212 |
град |
4 |
Расчетная толщина стенки конической обечайки |
|
0,054 |
м |
5 |
Прибавка к толщине на минусовой допуск |
|
0,005401 |
м |
6 |
Толщина стенки конической обечайки |
|
0,0594 |
м |
7 |
Высота переходной цилиндрической обечайки |
|
0,1188 |
м |
8 |
Толщина коничес-кого перехода у основания фланца |
|
0,1629 |
м |
9 |
Высота конического перехода фланца |
|
0,3106 |
м |
10 |
Расчетная высота фланца |
|
0,085 |
м |
11 |
Минимальная высота фланца |
|
0,1304 |
м |
12 |
Высота фланца |
|
0,1304 |
м |
13 |
Высота фланца с учетом наплавки |
|
0,1374 |
м |
14 |
Наружный диаметр фланца |
|
0,8399 |
м |
15 |
Диаметр окруж-ности шпилек |
|
0,684 |
м |
16 |
Расчетная толщи-на основного материала круглой плоской крышки коллектора |
|
0,1289 |
м |
17 |
Прибавка к тол-щине на минусовой допуск |
|
0,01289 |
м |
18 |
Толщина основного материала круглой плоской крышки коллектора |
|
0,1418 |
м |
19 |
Толщина основного материала тарелки крышки коллектора |
|
0,1064 |
М |
20 |
Толщина круглой плоской крышки коллектора |
|
0,1488 |
М |
21 |
Толщина тарелки крышки коллектора |
|
0,1134 |
М |
22 |
Зазор между тарелкой крышки и фланцем |
|
0,02285 |
М |